一种便携式土壤空气检测采样器的制作方法

1.本发明涉及土壤空气采集检测领域，具体是指一种便携式土壤空气检测采样器。


背景技术：

2.土壤空气是存在于土壤中气体的总称，常以自由态存在于土壤孔隙、溶解态存在于土壤水溶液或吸附态存在于土壤颗粒。土壤空气是土壤重要组成成分之一，对于植物生长和土壤形成有重大意义，是研究土壤学、农学、地球化学、环境科学和化学等学科领域研究的一个重要内容。同时，土壤有机碳库是陆生系统中最大的有机碳库，约是大气碳库储量的2～3倍，土壤与大气之间碳的年交换量高达600亿～800亿吨。土壤碳库的每一个微小变化都会影响大气二氧化碳的浓度，甚至引起全球气候变化。在我国碳达峰碳中和背景下，准确查明土壤中气体成分及变化趋势是开展土壤固碳技术研究的前提，而土壤空气的采样方法是土壤空气研究的一个重要的基础。
3.目前土壤气体采集主要使用密闭式静态箱，使用密闭式静态箱采集土壤气体，需要预先埋设静态箱，并抽取箱中气体形成真空，土壤气体才能扩散到静态箱中。密闭式静态箱结构较复杂，用时较长，收集效率低，并且不能确定采集的气体在土壤中的深度，不利于土壤气体的快速高效采集。此外密闭式静态箱埋设会造成表层土壤的一定程度的扰动，导致土壤气体受到大气的污染，影响土壤气体组分检测结果。因此，亟需一种便携式土壤空气采样器，解决实际采样工作中遇到的问题。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是，针对以上问题提供一种便携式土壤空气检测采样器。
5.为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种便携式土壤空气检测采样器，包括采样头，所述采样头上安装有一号套管，一号套管靠近采样头的一端设有进气口，一号套管端部安装有二号套管，二号套管端部安装有三号套管，三号套管端部安装有四号套管，四号套管侧面设有出气口，端部设有密封螺旋帽，二号套管、三号套管和四号套管内部设有连杆，连杆上等间距设有插销孔，连杆上设有插销，连杆端部设有手柄，一号套管内部设有导气阀，导气阀和一号套管内壁之间设有过滤夹层，导气阀顶部设有采样瓶，采样瓶顶部设有密封柱，连杆远离手柄的一端设有活塞。
6.作为改进，一号套管、二号套管、三号套管和四号套管之间采用螺纹连接。
7.作为改进，二号套管、三号套管和四号套管侧壁设有玻璃组成的透明的长条形观察窗。
8.作为改进，导气阀是由不锈钢材料组成的不规则体，底部呈圆柱状，圆柱的外径略小于套管内径；中部为圆台状，圆台的最大外径等于套管内径，圆台内部设有一圈导气通道；上部为中空螺纹。
9.作为改进，采样装置主体由不锈钢材料构成，采样头呈实心的圆锥状，便于冲积土
壤层，采样头上部有突出金属螺纹，其外径与一号套管底部螺纹口内径相同，便于固定或分离采样头和一号套管，采样头的外径与一号套管的外径一致。
10.本发明与现有技术相比的优点在于：本发明能够满足空气检测的土壤空气采样条件，采样量可精准控制，采样工具简单便携，能够避免采样过程中污染检测样本，最大限度的保证检测结果的可靠性。
附图说明
11.图1是一种便携式土壤空气检测采样器的结构示意图。
12.图2是一种便携式土壤空气检测采样器的内部结构示意图。
13.图3是一种便携式土壤空气检测采样器的导气阀结构示意图。
14.图4是一种便携式土壤空气检测采样器的采样瓶分体结构示意图。
15.如图所示：1、采样头，2、一号套管，3、进气口，4、二号套管，5、三号套管，6、四号套管，7、出气口，8、密封螺旋帽，9、连杆，10、插销，11、手柄，12、导气阀，13、过滤夹层，14、采样瓶，15、密封柱，16、活塞。
具体实施方式
16.下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。
17.本发明在具体实施时，一种便携式土壤空气检测采样器，包括采样头1，所述采样头1上安装有一号套管2，一号套管2靠近采样头1的一端设有进气口3，一号套管2端部安装有二号套管4，二号套管4端部安装有三号套管5，三号套管5端部安装有四号套管6，四号套管6侧面设有出气口7，端部设有密封螺旋帽8，二号套管4、三号套管5和四号套管6内部设有连杆9，连杆9上等间距设有插销孔，连杆9上设有插销10，连杆9端部设有手柄11，一号套管2内部设有导气阀12，导气阀12和一号套管2内壁之间设有过滤夹层13，导气阀12顶部设有采样瓶14，采样瓶14顶部设有密封柱15，连杆9远离手柄11的一端设有活塞16。
18.作为改进，一号套管2、二号套管4、三号套管5和四号套管6之间采用螺纹连接。
19.作为改进，二号套管4、三号套管5和四号套管6侧壁设有玻璃组成的透明的长条形观察窗。
20.作为改进，导气阀12是由不锈钢材料组成的不规则体，底部呈圆柱状，圆柱的外径略小于套管内径；中部为圆台状，圆台的最大外径等于套管内径，圆台内部设有一圈导气通道；上部为中空螺纹。
21.作为改进，采样装置主体由不锈钢材料构成，采样头1呈实心的圆锥状，便于冲积土壤层，采样头1 上部有突出金属螺纹，其外径与一号套管2底部螺纹口内径相同，便于固定或分离采样头1和一号套管2，采样头1的外径与一号套管2的外径一致。
22.本发明的工作原理：一种便携式土壤空气采样器，包括采样装置、抽气杆和采样瓶。所述的采样装置，下部设有圆锥型的采样头，中部为设有带刻度的密封不锈钢套管，为收纳方便，不锈钢套管可拆分为4个螺纹连接的子套管，自下而上分别为1号套管、2号套管、3号套管和4号套管，1号套管底部有进气口和过滤层，并且1号套管底部与采样头通过螺纹连接，1号套管内部为导气阀，导气阀上部通过螺纹连接采样瓶，采样瓶上部设有密封柱，套管顶部设有密封螺旋帽；所述的抽气杆由活塞、连杆、插销和手柄组成，活塞位于抽气杆底
部，上部接连杆，连杆设有等间距排列的方形镂空，可安置插销，连杆顶部设有手柄；所述的采样瓶又瓶口、瓶身和瓶盖三部分组成。
23.本发明在具体实施时，首先进行采样装置组装，具体步骤为：将过滤棉塞满过滤槽，旋紧连接螺丝，固定采样头和采样套管，将压缩的采样瓶固定到导气阀，在采样瓶上部放置密封柱，将4个套管组合在一起，若使用抽气泵制造真空环境，则安装密封螺纹帽，若手动抽真空，则安装抽气杆。其次进入采样阶段，具体步骤为：通过人力或借助锤子，将采样装置插入土壤一定深度，土壤与采样管套上刻度线重合，刻度线上的数值即为采样深度，使用抽气泵或者抽气杆，制造套管内真空环境，使密封柱缓缓上升，将土壤中气体吸入采样瓶中，最后进行采样瓶的回收，具体步骤为：从土壤中抽出采样装置，取出充满气体的采样瓶。
24.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
25.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
26.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
27.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”，“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
28.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。